Matematický popis deformačního odporu aluminidu železa Fe-40at.%Al za tepla

Petr Opěla

Diplomová práce

Mathematical description of hot deformation resistance of Fe-40at.%Al iron aluminide

Anotace:

V této práci byla využita nelineární regrese k vyčíslování materiálových konstant modelů navržených pro matematický popis deformačního odporu aluminidu železa Fe-40at.%Al za tepla. Experimentální data pro regresní analýzu byla získána pomocí jednoosé zkoušky tlakem na plastometru Gleeble v teplotním rozsahu 800 °C až 1200 °C a rozsahu deformačních rychlostí 0,05 s-1 až 30 s-1. Získané napěťové křivky byly z důvodu velkého rozptylu hodnot podrobeny vyhlazování inverzní metodou. S užitím programu ENERGY 4.0 se dále vypočetly hodnoty deformací do píku. Poté byla provedena nelineární regresní analýza v programu UNISTAT. Na základě zkušeností byl jako první vybrán model Schindler aj. Pak následoval model Hensel-Spittel užívaný pro počítačové simulace deformačního chování za tepla v programu FORGE. Predikce deformačních odporů s využitím modelu Schindler aj. poskytuje dobrou shodu s experimentálními daty. I když při predikci za vysokých teplot a deformačních rychlostí stále není dosaženo zcela přesných výsledků. Predikce dle modelu Hensel-Spittel byla pro popis deformačního odporu daného aluminidu shledána jako méně vhodná. Přesto by měla být simulace deformačního chování daného aluminidu za tepla v programu FORGE s dostatečnou přesností realizovatelná.

Abstract:

In this work nonlinear regression was employed to calculating the material constants of the models proposed for mathematical description of hot flow stress of Fe-40at.%Al iron aluminide. Experimental values for the regression analysis were obtained by uniaxial compression tests on plastometer Gleeble in the temperature range 800 °C to 1200 °C and strain rate range 0.05 s-1 to 30 s-1. Obtained flow curves were smoothed by inverse method, due to the large dispersion of values. Using the ENERGY 4.0 the values of peak deformation were calculated. After that nonlinear regression analysis was carried out in the UNISTAT. At first, based on experience the model Schindler et al. was chosen. Then followed the model Hensel-Spittel used for computer simulation of hot deformation behavior in the FORGE. The predicted flow stresses by Schindler et al. model give a good agreement with experimental data. Even if prediction at high temperature and strain rate still hasn´t achieved entirely the accurate results. Prediction for the description of flow stress given aluminide according to the Hensel-Spittel model was found to be less appropriate. Nevertheless simulation of hot deformation behavior given aluminide in the FORGE could be realizable with sufficient accuracy.

Klíčová slova

model deformačního odporu, jednoosá zkouška tlakem, Gleeble, aluminid železa Fe-40at.%Al, inverzní metoda vyhlazování, nelineární regrese, UNISTAT

Keywords

flow stress model, uniaxial compression test, Gleeble, iron aluminide Fe-40at.%Al, smoothing inverse method, nonlinear regression, UNISTAT

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 22. 4. 2013

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 28. 5. 2013
• Vedoucí: Ivo Schindler
• Oponent: Pavel Suchánek

VŠB - Technická univerzita Ostrava

Fakulta metalurgie a materiálového inženýrství

Magisterský studijní program / obor:
Metalurgické inženýrství / Technologie tváření a úpravy materiálu